(57)【要約】【課題】ＰＣカードの内部の受熱部と、ＰＣカードの外部に備える放熱部とを接続するパイプ状の伝熱部を備えたＰＣカードの冷却構造は、全体の構成が複雑であり、この構成を形成するのに煩雑な工程を要し、その結果、当該設備の製作コストが高くなる可能性がある。【解決手段】カード型モジュール１のケースである上側筐体１０および下側筐体２０の内側の表面上に、チップ３の発生する熱をケースの外部に放熱させるための、たとえば板状の形状をなす熱伝導シート２が配置されている。【選択図】図１
2010039934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の一方の主表面上に搭載されたチップと、
前記基板およびチップを内部に保持するケースと、
前記ケースの内側の表面上に、前記チップの発生する熱を前記ケースの外部に放熱させる熱伝導シートとを備える、カード型モジュール。
【請求項２】
前記熱伝導シートは、前記ケースの内側の、前記基板の主表面と対向する表面上に配置される、請求項１に記載のカード型モジュール。
【請求項３】
前記チップと前記熱伝導シートとは、熱伝導体を介して接続されている、請求項１または２に記載のカード型モジュール。
【請求項４】
前記熱伝導シートは導電体からなる基材と、前記基材の表面の少なくとも一部を覆う電気の絶縁材料で形成された層とで構成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載のカード型モジュール。
【請求項５】
前記熱伝導シートの端部は、絶縁性の粘着性シートにより覆われている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のカード型モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カード型モジュールに関するものであり、より特定的には、簡単な構成要素によりカード型モジュールの内部に発生する熱を容易に外部に放熱させることが可能なカード型モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえばＰＣカード、Expressカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）などのカード型モジュールは、パソコンや通信機器などに外付けで搭載し、搭載されたパソコンや通信機器などの機能を拡張することができる機器として注目されている。これらのカード型モジュールは、その内部に、たとえば半導体素子などのチップが多数配置された基板が搭載されている。カード型モジュールを外付けで搭載して使用すると、その内部の基板に配置されたチップが駆動することにより発熱する。
【０００３】
従来より用いられているカード型モジュールにおいて、チップから発生した熱は、カード型モジュールの外枠を形成し、基板やチップなどを内部に備えるケースに伝わり、ケースからカード型モジュールの外部へ放熱される。しかし、たとえばチップを駆動させることによる消費電力が大きい場合、チップは高温になることがある。すると、チップの熱がケースに伝わることによりケースはさらに高温になることがある。この現象は、チップからケースまでの距離が短い場合、特に顕著になる。
【０００４】
また、カード型モジュールをパソコンや通信機器などに外付けで搭載して使用した場合、カード型モジュールのケースは、搭載したパソコンや通信機器などの内部に収納された状態となる。この状態でチップが熱を発生させて高温になるとケースも高温になるが、ケースからカード型モジュールの外部へ放熱されると、その熱は搭載したパソコンや通信機器などの内部に放熱される。すると、それらの機器の内部は非常に高温になり、機器の性能に悪影響を及ぼす可能性がある。
【０００５】
ところが上述したように、チップが発生させた熱は、カード型モジュールの外枠のケースからカード型モジュールの外部に放熱されるが、チップが発生させた熱を外部に放熱する定まったルートや回路などが、従来は構成されておらず、ランダムなルートを経由して、チップからケースへ熱が伝導されていた。このようなランダムなルートを経由して放熱しても、カード型モジュールのケースの表面積の範囲内でしか放熱を行なえないため、放熱能力が低く、放熱効率が悪いものであった。
【０００６】
そこで、たとえば特開平１１−６５７１４号公報（以下、「特許文献１」）においては、ＰＣカードの内部の受熱部と、ＰＣカードの外部に備える放熱部とを接続するパイプ状の伝熱部を備えたＰＣカードの冷却構造が開示されている。特許文献１に開示されているＰＣカードは、その内部に発生した熱が、パイプ状の伝熱部という定まったルートを通ってＰＣカードの外部に備える放熱部に伝播される。したがって、ＰＣカードの内部の熱を外部へ効率よく放熱することができる。また、放熱部はＰＣカードの筐体の外部に配置されているため、ＰＣカードがパソコンや通信機器などに外付けで搭載されていても、それらの機器の内部に放熱されることは少なくなる。
【特許文献１】特開平１１−６５７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されている伝熱部は屈曲部を複数箇所備える構造となっている上に、ＰＣカードの筐体の外部に放熱部を備えている。このため、全体の構成が複雑であり、この構成を形成するのに煩雑な工程を要し、その結果、当該設備の製作コストが高くなる可能性がある。
【０００８】
本発明は、上述した問題に鑑みなされたものであり、その目的は、簡単な構成要素によりカード型モジュールの内部に発生する熱を効率よく外部に放熱させることが可能なカード型モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るカード型モジュールは、基板と、基板の一方の主表面上に搭載されたチップと、基板およびチップを内部に保持するケースと、ケースの内側の表面上に、チップの発生する熱をケースの外部に放熱させる熱伝導シートとを備える、カード型モジュールである。
【００１０】
上述したようにチップの発生する熱を、カード型モジュールの外枠のケースの内側の表面上に配置した熱伝導シートを伝ってケースの外部に放熱させる。この熱伝導シートをケースに貼り付けるだけであり、準備するために煩雑な工程やコストを必要とせず、簡単な構成にて放熱を行なうことができる。さらに、熱伝導シートがチップが発生させた熱を外部に放熱させるために移動する定まったルートとなるため、効率よく放熱を行なうことができる。また、カード型モジュールの内部ないし表面のうち、局所的に高温になる領域が少なくすることができるため、カード型モジュールのケースの表面の温度を低下させ、カード型モジュールの品質を向上させることができる。
【００１１】
本発明に係る、放熱させるための熱伝導シートは、ケースの内側の、基板の主表面と対向する表面上に配置されることが好ましい。このようにすれば、基板の一方の主表面上に搭載されたチップが発生する熱を効率よく熱伝導シートに伝導させることができる。なお、基板の一方の主表面上に搭載されたチップと熱伝導シートとを、熱伝導体を介して接続させることがさらに好ましい。このようにすれば、チップが発生する熱をさらに効率よく熱伝導シートに伝導させることができ、チップの発生する熱が熱伝導シートに伝播される量が多いため、チップの温度を低下させることができる。
【００１２】
本発明に係る、放熱させるための熱伝導シートは、導電体からなる基材と、基材の表面の少なくとも一部を覆う電気の絶縁材料で形成された層とで構成されることが好ましい。熱伝導シートを導電体にて形成することにより、基板の一方の主表面上に搭載されたチップが駆動することにより発生する電磁波を、静電遮蔽効果にて遮蔽させることができる。また、導電体にて形成された基材の表面を絶縁材料で覆うことにより、たとえば基板の一方の主表面上に搭載されたチップに流れる電流が熱伝導シートに短絡することを抑制できる。
【００１３】
また、熱伝導シートの端部は、絶縁性の粘着性シートにより覆われていることがさらに好ましい。このようにすれば、熱伝導シートをケースにより強固に接着させることができると同時に、たとえば基板の一方の主表面上に搭載されたチップに流れる電流が熱伝導シートに短絡することをさらに抑制することができる。なお、上述した粘着性シートについても、熱伝導性の優れた材質のものを使用することにより、熱伝導シートによる放熱の効率をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のカード型モジュールによれば、簡単な構成要素によりカード型モジュールの内部に発生する熱を効率よく外部に放熱させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態が説明される。なお、各実施の形態において、同一の機能を果たす部位には同一の参照符号が付されており、その説明は、特に必要がなければ、繰り返さない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるカード型モジュールの構成を示す断面図である。図１の断面図に示すように、本発明の実施の形態１におけるカード型モジュール１は、パソコンや通信機器などに外付けで搭載して駆動させるための基板４と、基板４の一方の主表面上に搭載された、たとえば半導体素子などのチップ３と、基板４およびチップ３を内部に保持するケースとが備えられている。なお、ここで主表面とは、表面のうち最も面積が大きい面をさす。
【００１７】
図１においては図を簡略化するためチップ３は１個のみ設置させているが、カード型モジュール１を駆動させるために、複数個（多数）のチップ３が配置されていてもよい。そのケースは、カード型モジュール１全体の外枠を構成するものであり、図１に示すように、上側筐体１０と下側筐体２０とから構成され、これらを嵌合させることにより、一体のカード型モジュール１として機能させる。
【００１８】
ケースである上側筐体１０および下側筐体２０の内側の表面上、すなわちこれらを嵌合させてカード型モジュール１として組み立てた際にカード型モジュール１の内側となる領域の表面上に、図１に示すように、チップ３の発生する熱をケースの外部に放熱させるための、たとえば板状の形状をなす熱伝導シート２が配置されている。熱伝導シート２は、ケースの内側の、基板４の主表面と対向する表面上に配置される。すなわち図１に示すように、たとえば基板４の上側の主表面上にチップ３が配置されている場合には、上側筐体１０の内側の表面上に配置させた熱伝導シート２が、チップ３と対向する。したがってこの場合、上側筐体１０の内側の表面上に配置させた熱伝導シート２の方が、下側筐体２０の内側の表面上に配置させた熱伝導シート２よりも、チップ３の発生する熱をより多く受けて、放熱することになる。
【００１９】
図２は、上側樹脂筐体の構成を示す断面図である。また、図３は、下側樹脂筐体の構成を示す断面図である。さらに図４は、コネクタと基板の構成を示す断面図である。カード型モジュール１全体の外枠を構成するケースは、たとえば上側筐体１０については、図２に示すように、図の左側は絶縁体材料としての樹脂で形成された上側樹脂筐体１１、図の右側は導電体材料としての金属で形成された上側金属筐体１２となっている。同様に下側筐体２０については、図３に示すように、図の左側は絶縁体材料としての樹脂で形成された下側樹脂筐体２１、図の右側は導電体材料としての金属で形成された下側金属筐体２２となっている。
【００２０】
また、上側金属筐体１２および下側金属筐体２２は、上述したようにカード型モジュール１をパソコンや通信機器などに外付けで搭載した際に、機器の内部に収納された状態となる部分である。このため、図１および図４に示すように、基板４の、上側金属筐体１２および下側金属筐体２２が存在する側（すなわち図の右側）の端部には、コネクタ２３が実装されている。図２、図３および図４に示す各部品を組み合わせることにより、図１に示すカード型モジュール１が構成され、コネクタ２３を介して、パソコンや通信機器などの機器と電気的に接続させることができる。
【００２１】
導電体材料で形成された上側金属筐体１２、下側金属筐体２２は、これらを嵌合させてカード型モジュール１として組み立て、使用するためにパソコンや通信機器などに外付けで搭載した際に、機器の内部に収納された状態となる部分である。また、絶縁体材料としての樹脂で形成された上側樹脂筐体１１、下側樹脂筐体２１は、これらを嵌合させてカード型モジュール１として組み立て、使用するためにパソコンや通信機器などに外付けで搭載した際に、機器の外部に配置される部分である。機器の外部に配置され、外気と接触する部分であるので、基板４の一方の主表面上に搭載されたチップ３の発生する熱は熱伝導シート２を伝って、上側樹脂筐体１１ないし下側樹脂筐体２１から外部へ放熱される。
【００２２】
本発明に係るカード型モジュール１は、その外枠を形成するケース（上側筐体１０および下側筐体２０）の内側の表面上に熱伝導シート２を備えるだけで、カード型モジュール１の内部に搭載されているチップ３が発生させた熱を、効率よく移動させ放熱することができる。すなわち、この熱伝導シート２をケースに貼り付けるだけでよく、準備するために煩雑な工程やコストを必要としないため、簡単な構成にて効率よく放熱を行なうことができる。
【００２３】
上述したように、本発明に係るカード型モジュール１においては、ケースの内側の、熱を発生させるチップ３が配置されている基板４の主表面と対向する表面上に熱伝導シート２を配置させておく。このような配置にすれば、たとえばチップ３が発生した熱を、チップ３に対向する熱伝導シート２に効率よく伝播させることができる。そして、熱伝導シート２は、チップ３が発生させた熱を外部に放出させるために熱が上側樹脂筐体１１または下側樹脂筐体２１の方へ移動する定まったルートとなる。このため、上側樹脂筐体１１または下側樹脂筐体２１から、効率よくカード型モジュール１の外部へ放熱を行なうことができる。
【００２４】
また、チップ３が発生させた熱は熱伝導シート２を定まったルートとして移動する。このため、カード型モジュール１の内部、および表面の熱が均一化する傾向にある。したがって、カード型モジュール１の内部ないし表面のうち、局所的に高温になる領域を少なくすることができるため、カード型モジュール１の品質を向上させることができる。
【００２５】
上述したように、上側樹脂筐体１１および下側樹脂筐体２１は、カード型モジュール１をパソコンや通信機器などに外付けで搭載した際に、機器の外部に配置され、外気と接触する部分である。このため、熱伝導シート２は、図１に示すように、少なくとも、熱を発生させるチップ３の主表面と対向する領域から、上側樹脂筐体１１および下側樹脂筐体２１の内側の領域までは連続させることにより、チップ３が発生させた熱を効率よく上側樹脂筐体１１または下側樹脂筐体２１からカード型モジュール１の外部へ放熱させる伝播ルートとなるような配置とさせることが好ましい。
【００２６】
以上より、カード型モジュール１の内部の熱は、熱伝導シート２を伝って上側樹脂筐体１１ないし下側樹脂筐体２１から外部へ放出される。したがって、熱伝導シート２は、図１においては、図を見やすくするために上側樹脂筐体１１ないし下側樹脂筐体２１の内側の表面の一部のみを覆う構成としているが、熱伝導シート２は、上側樹脂筐体１１ないし下側樹脂筐体２１の内側の表面の全面を覆う構成とすることがさらに好ましい。このようにすれば、たとえばチップ３から発生し、熱伝導シート２に伝播させた熱を、さらに効率よく上側樹脂筐体１１ないし下側樹脂筐体２１から外部へ放熱させることができる。
【００２７】
図５は、図１中の丸点線「ＩＶ」で囲んだ部分の拡大図である。また、図６は、一般的な熱伝導シート２の全体の構成を示す断面概略図である。図５の拡大図および図６に示すように、熱伝導シート２は、たとえば導電体からなる基材１６と、基材１６の表面の少なくとも一部を覆う、たとえば電気の絶縁材料で形成された層１５とで構成されることが好ましい。なお、図５の拡大図においては、熱伝導シート２の一部分のみ描画されているが、図６に示すように、熱伝導シート２を構成する、導電性の導電体基材７の表面の全面を、電気の絶縁材料で形成された絶縁層８で覆った構成としてもよい。したがって、図５における基材１６は図６における導電体基材７に対応し、図５における層１５は図６における絶縁層８に対応する。
【００２８】
熱伝導シート２を構成する、導電体からなる基材１６としては、たとえば熱伝導性が良好であり、安価な銅やアルミニウム、カーボン原子からなる黒鉛（グラファイト）などを原料としたものを、熱伝導シート２と同様にたとえば板状の形状に加工されたものを使用することが好ましい。熱伝導シート２を構成する基材１６として上述したような導電性を有する材料を用いることにより、たとえば基板４の一方の主表面上に搭載されたチップ３が駆動することにより、基板４および基板４上の部品から発生する電磁波を、熱伝導シート２の基材１６により遮蔽することができる。
【００２９】
また、基材１６の表面の一部または全面を覆う層１５としては、絶縁性を有し、かつ熱伝導性が良好である材料としてたとえば樹脂による層を形成させている。しかし、樹脂の代わりにたとえば窒化シリコン、アルミナなどのセラミック系の層を用いてもよい。このように、基材１６の表面の一部または全面を覆う層１５として絶縁性の材料を用いれば、たとえば基板４の一方の主表面上に搭載されたチップ３に流れる電流が熱伝導シート２に短絡することを抑制できる。
【００３０】
図７は、図１の線分ＶＩ−ＶＩにおける断面模式図である。図１、図５、および図７に示すように、この熱伝導シート２の端部、すなわち熱伝導シート２の主表面の端部は、テープ状の粘着性シート５で覆われており、熱伝導シート２の端部は、当該粘着性シート５で上側筐体１０または下側筐体２０と接着されている。この粘着性シート５は、絶縁性を有し、熱伝導性が良好である材料にて形成されていることが好ましい。このようにすれば、熱伝導シート２の表面部分を形成する、絶縁性を有する層１５と同様に、たとえばチップ３に流れる電流が熱伝導シート２に短絡することを抑制できる。
【００３１】
上述したように、粘着性シート５として絶縁性の材料を用いれば、たとえばチップ３に流れる電流が熱伝導シート２に短絡することを抑制できる。したがって、絶縁性の材料を用いたテープ状の粘着性シート５は、図７に示すように、複数本をつなげることにより、熱伝導シート２の主表面の端部の全周を覆う配置とすることがさらに好ましい。
【００３２】
なお、先の図５に示すように、熱伝導シート２は上側筐体１０の内側の表面上に供給された接着用テープ１４を介して、上側筐体１０と接着されている。図５において図示しないが、同様に熱伝導シート２は、下側筐体２０の内側の表面上に供給された接着用テープ１４を介して、下側筐体２０と接着されている。したがって、熱伝導シート２の主表面の端部を覆う粘着性シート５は、熱伝導シート２の熱を伝導する役割や、チップ３の電流を絶縁する役割を有しながら、熱伝導シート２をケースに接着させる役割をも有するが、粘着用としては補助的な存在である。以上より粘着性シート５は、単独では熱伝導シート２をケースに接着させることができない程度の粘度（接着度）であってもよい。
【００３３】
なお、上側筐体１０および下側筐体２０の内側の表面上に供給された接着用テープ１４は、熱伝導シート２と上側筐体１０および下側筐体２０との間に介在する。このため、熱伝導シート２の熱を効率よく外部に放熱するために、熱伝導性の良好な材料を用いることが好ましい。カード型モジュール１の内部の熱は、先述したとおり、上側樹脂筐体１１ないし下側樹脂筐体２１から外部へ放出されるため、特に熱伝導シート２を上側樹脂筐体１１ないし下側樹脂筐体２１と接着する領域については、接着用テープ１４として、熱伝導性の良好な材料を用いることが好ましい。
【００３４】
なお、本発明の実施の形態１においては、以上に述べた熱伝導シート２の代わりに、熱伝導性に優れた材料のゲルを用いて、カード型モジュール１の内部の熱を放熱させてもよい。この場合、たとえば図１に示す上側筐体１０および下側筐体２０の内側の表面上のうち、熱伝導シート２が配置されている領域に、熱伝導性に優れた材料のゲルを塗布することが好ましい。
【００３５】
図８は、下側筐体の内側の表面上にのみ熱伝導シートが配置されているカード型モジュールの断面図である。また、図９は、上側筐体の内側の表面上にのみ熱伝導シートが配置されているカード型モジュールの断面図である。図８に示すカード型モジュール１は、上側筐体１０の内側の表面上、すなわち上側樹脂筐体１１および上側金属筐体１２の内側の表面上には熱伝導シート２が配置されていない点においてのみ、図１に示すカード型モジュール１と異なる。また、図９に示すカード型モジュール１は、下側筐体２０の内側の表面上、すなわち下側樹脂筐体２１および下側金属筐体２２の内側の表面上には熱伝導シート２が配置されていない点においてのみ、図１に示すカード型モジュール１と異なる。
【００３６】
これらのように、上側筐体１０もしくは下側筐体２０のいずれかの内側の表面上のみに熱伝導シート２を配置してもよい。この場合も、図１に示すカード型モジュール１と同様に、基板４の一方の主表面上に搭載されたチップ３の発生する熱は、熱伝導シート２を伝って、上側樹脂筐体１１ないし下側樹脂筐体２１から外部へ放熱させることができる。ただし、図９に示すように、たとえば基板４の上側の主表面上にチップ３が配置されている場合には、上側筐体１０の内側の表面上に配置させた熱伝導シート２が、チップ３と対向する。したがってこの場合、上側筐体１０の内側の表面上に配置させた熱伝導シート２の方が、下側筐体２０の内側の表面上に配置させた熱伝導シート２よりも、チップ３の発生する熱をより多く受けて、放熱することになる。以上より、図９に示すカード型モジュール１の方が、図８に示すカード型モジュール１よりも効率よくチップ３の発生した熱を外部に放熱させることができる。
【００３７】
（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２におけるカード型モジュールの構成を示す断面図である。図１０の断面図に示すように、本発明の実施の形態２におけるカード型モジュール１は、本発明の実施の形態１におけるカード型モジュール１と、基本的には同様の態様を有している。しかし、図１０に示すカード型モジュール１のように、チップ３と熱伝導シート２とは、熱伝導体６を介して接続されていてもよい。このようにすれば、たとえばチップ３が発生する熱を、熱伝導体６を介して、上側筐体１０の内側の表面上に配置されている熱伝導シート２へ、より効率よく伝播させることができる。このため、図１０に示すカード型モジュール１は、図１に示すカード型モジュール１よりもさらに効率よく、チップ３の発生する熱を外部へ放熱させることができる。したがって、チップ３の発生する熱が熱伝導シート２に伝播される量が多いため、チップ３の温度を低下させることができる。
【００３８】
熱伝導体６は、たとえば図１０に示すように、チップ３と熱伝導シート２との間に挟まれた領域に介在して、チップ３および熱伝導シート２に接続することにより、チップ３が発生する熱を熱伝導シート２に伝播させる役割を有する。したがって、チップ３および熱伝導シート２との接続が良好となる形状となるよう形成されていることが好ましい。また、熱伝導体６の材料としては、チップ３および熱伝導シート２と良好に接続することができ、チップ３が発生する熱の温度に対する耐熱性があり、かつ熱伝導性が良好な材料を用いることが好ましい。たとえばシリコンゴムやシリコンゲルなどを用いることが好ましい。
【００３９】
基板４の主表面がチップ３と接続する領域に対向する、図１０における基板４の下側の主表面上の領域も、熱伝導体６を介して、下側筐体２０の表面上に配置されている熱伝導シート２に接続されていてもよい。チップ３が熱を発生させることにより、基板４にも熱が伝播される。基板４に伝播された熱が、図１０における下側の熱伝導体６を介して、下側筐体２０の表面上に配置されている熱伝導シート２に伝播され、熱伝導シート２をルートとして下側樹脂筐体２１から放熱される。
【００４０】
図１１は、チップと上側筐体とに挟まれた領域にのみ熱伝導体が配置されているカード型モジュールの断面図である。また、図１２は、チップと対向する、基板の下側の領域にのみ熱伝導体が配置されているカード型モジュールの断面図である。図１１に示すカード型モジュール１は、図１１における基板４の下側の主表面上の領域、すなわち基板４と下側筐体２０とに挟まれた領域には熱伝導体６が配置されていない点においてのみ、図１０に示すカード型モジュール１と異なる。また、図１２に示すカード型モジュール１は、図１２における基板４の上側の主表面上の領域、すなわち基板４（チップ３）と上側筐体１０とに挟まれた領域には熱伝導体６が配置されていない点においてのみ、図１０に示すカード型モジュール１と異なる。
【００４１】
これらのように、基板４の上側もしくは下側のいずれかの領域のみに熱伝導体６を配置してもよい。この場合も、図１０に示すカード型モジュール１と同様に、基板４の一方の主表面上に搭載されたチップ３の発生する熱は、熱伝導体６から熱伝導シート２を伝って、上側樹脂筐体１１ないし下側樹脂筐体２１から外部へ放熱させることができる。ただし、図１１に示すように、たとえば基板４（チップ３）と上側筐体１０とに挟まれた領域に熱伝導体６が配置されている場合には、チップ３の発生する熱を直接、熱伝導体６を介して上側筐体１０の内側の表面上に配置させた熱伝導シート２に伝播させることができる。したがって、図１１に示すように基板４の上側のみに熱伝導体６が配置されたカード型モジュール１の方が、図１２に示すように基板４の下側のみに熱伝導体６が配置されたカード型モジュール１よりも、チップ３の発生する熱をより多く受けて、放熱することになる。以上より、図１１に示すカード型モジュール１の方が、図１２に示すカード型モジュール１よりも効率よくチップ３の発生した熱を外部に放熱させることができる。したがって、チップ３の温度を低下させることができる。以上により、カード型モジュール１の品質を向上させることができると考えられる。
【００４２】
また、たとえば先の図８および図９に示すような、上側筐体１０もしくは下側筐体２０のいずれかの内側の表面上のみに熱伝導シート２を配置したカード型モジュール１に対して、たとえば図１１や図１２と同様に、熱伝導シート２と基板４（またはチップ３）とに挟まれた領域に熱伝導体６を配置させた構成としてもよい。
【００４３】
本発明の実施の形態２は、以上に述べた各点についてのみ、本発明の実施の形態１と異なる。すなわち、本発明の実施の形態２について、上述しなかった構成や条件、手順や効果などは、全て本発明の実施の形態１に順ずる。
【実施例１】
【００４４】
本実施例１においては、本発明の実施の形態１におけるカード型モジュール１を実際に形成し、パソコンのネットワークを形成するための周辺機器であるルータに外付けで搭載して駆動させた場合のカード型モジュール１の温度分布を調べた。図１３は、本発明の実施例１において使用した、基板の上側もしくは下側のいずれか一方に熱伝導体を備えたカード型モジュールの構成を示す概略図である。図１３に示すカード型モジュール１は、先の図１に示すカード型モジュール１と同様の態様を有している。ただし、熱伝導シート２は、図１においては、図を見やすくするために上側樹脂筐体１１ないし下側樹脂筐体２１の内側の表面の一部のみを覆う構成としているが、本実施例１においては、図１３に示すように、熱伝導シート２は、上側樹脂筐体１１ないし下側樹脂筐体２１の内側の表面の全面を覆う構成となるよう配置した。このようにすれば、先述したように、たとえばチップ３から発生し、熱伝導シート２に伝播させた熱を、さらに効率よく上側樹脂筐体１１ないし下側樹脂筐体２１から外部へ放熱させることができる。
【実施例２】
【００４５】
本実施例２においては、本発明の実施の形態２におけるカード型モジュール１を実際に形成し、ルータに外付けで搭載して駆動させた場合のカード型モジュール１の温度分布を調べた。図１４は、本発明の実施例２において使用した、基板の上側もしくは下側の両方に熱伝導体を備えたカード型モジュールの構成を示す概略図である。図１４に示すカード型モジュール１は、先の図１０に示すカード型モジュール１と同様の態様を有している。ただし、熱伝導シート２は、図１０においては、図を見やすくするために上側樹脂筐体１１ないし下側樹脂筐体２１の内側の表面の一部のみを覆う構成としているが、本実施例２においては、図１４に示すように、熱伝導シート２は、上側樹脂筐体１１ないし下側樹脂筐体２１の内側の表面の全面を覆う構成となるよう配置した。このようにすれば、先述したように、たとえばチップ３から発生し、熱伝導シート２に伝播させた熱を、さらに効率よく上側樹脂筐体１１ないし下側樹脂筐体２１から外部へ放熱させることができる。
【００４６】
本実施例１および２におけるカード型モジュールを、ルータに外付けで搭載して駆動させた際の、カード型モジュールの各場所における温度を測定し、測定結果の比較を行なった。なお、本実施例１および２において形成したカード型モジュールはいずれも、カード型モジュール１の外寸は１６０ｍｍ×５４ｍｍ、厚みは１２ｍｍである。そして、上側樹脂筐体１１および下側樹脂筐体２１を構成する樹脂の材質はＡＢＳ樹脂およびポリカーボネートであり、上側金属筐体１２および下側金属筐体２２を構成する金属の材質はステンレスである。また、熱伝導シート２としては先の図６に示すように、カーボン原子からなる黒鉛（グラファイト）を板状に形成した導電体基材７の表面の全面が、電気の絶縁材料で形成された絶縁層８により被覆されたものを用いた。また、熱伝導体６としてはシリコンゴムを直方体状に加工したものを使用した。なお、本実施例１および２における各測定は、周囲温度が４０℃の環境にて実施した。
【００４７】
また、従来より用いられている、熱伝導シート２が配置されていないカード型モジュールについても、同様に形成したものに対して同様の測定および測定結果の比較を行なった。この比較用のカード型モジュールとして、先の図１に示すカード型モジュール１のうち、熱伝導シート２および粘着性シート５が配置されていないものを準備した。すなわち、熱伝導シート２および粘着性シート５が配置されていないことを除けば、この比較用のカード型モジュールは、先の図１に示すカード型モジュール１と同様の態様を有するものである。
【００４８】
これら、従来より用いられているカード型モジュール（対策前（Ａ））、本実施例１による、熱伝導シート２を配置させたカード型モジュール（第１の対策後（Ｂ））、本実施例２による、熱伝導シート２および熱伝導体６を配置させたカード型モジュール（第２の対策後（Ｃ））の３種類のカード型モジュールのそれぞれについて、温度を測定した結果を次の表１および表２に示している。ここで表１はルータを縦置き（通常の置き方）した場合の測定結果、表２はルータを横置き（通常の置き方に対して約９０°回転させ、通常の置き方において鉛直に沿った方向を向く面が水平に沿った方向を向く置き方）した場合の測定結果を示している。また、温度の測定を行なった場所は、対策前（Ａ）、第１の対策後（Ｂ）、第２の対策後（Ｃ）ともに、図１４に示すＯ（ＤＳＰ（チップ３）の基板４と対向しない主表面上）、Ａ（上側金属筐体１２の外側の表面上の中央付近）、Ｂ（下側金属筐体２２の外側の表面上の中央付近）、Ｃ（上側樹脂筐体１１の外側の表面上の図に示す左側の領域）、Ｄ（上側樹脂筐体１１の外側の表面上の図に示す右側の領域）、Ｅ（下側金属筐体２２の外側の表面上の図に示す左側の領域）およびＦ（下側金属筐体２２の外側の表面上の図に示す右側の領域）である。これらの温度の測定を行なった場所は、表１および表２においては、「図１４中の場所」として示している。また、表１および表２においては、対策前（Ａ）、第１の対策後（Ｂ）、第２の対策後（Ｃ）のカード型モジュールのそれぞれの場所の温度を測定した結果（℃）および、Ｂ−Ａ（第１の対策後の、対策前に対する効果（℃））とＣ−Ａ（第２の対策後の、対策前に対する効果（℃））を示している。
【００４９】
【表１】
2010039934.tif 000003
【００５０】
【表２】
2010039934.tif 000004
【００５１】
表１および表２より、ルータを縦置きした場合、横置きした場合ともに、ＤＳＰ（チップ３）の基板４と対向しない主表面上の１点であるＯにおける温度は、対策前（Ａ）＞第１の対策後（Ｂ）＞第２の対策後（Ｃ）となっている。このことから、カード型モジュール１のケースの内側の表面上に熱伝導シート２を配置することにより、チップ３の発生する熱が効率よく熱伝導シート２に伝播され移動するため、チップ３の温度が下がるということができる。また、さらに熱伝導体６を配置することによりチップ３を、熱伝導体６を介して熱伝導シート２と接続させれば、チップ３の発生する熱がさらに効率よく熱伝導シート２に伝播され移動するため、チップ３の温度がさらに下がる。このことにより、カード型モジュール１の品質を向上させることができると考えられる。
【００５２】
また、上側金属筐体１２の外側の表面上の中央付近であるＡにおける温度、および下側金属筐体２２の外側の表面上の中央付近であるＢにおける温度は、表１、表２ともに対策前（Ａ）＞第１の対策後（Ｂ）で、第１の対策後（Ｂ）と第２の対策後（Ｃ）との温度の高低は場合により異なったものとなった。チップ３の発生する熱が熱伝導シート２に伝播され移動するため、ケースの外枠であり、使用時にはルータの内部に収納される、上側金属筐体１２および下側金属筐体２２の表面の温度を低下させることができた。このことにより、カード型モジュール１の品質を向上させることができると考えられる。
【００５３】
上側樹脂筐体１１の外側の表面上の図に示す左側の領域であるＣ、上側樹脂筐体１１の外側の表面上の図に示す右側の領域であるＤ、下側樹脂筐体２１の外側の表面上の図に示す左側の領域であるＥ、および下側樹脂筐体２１の外側の表面上の図に示す右側の領域であるＦの温度は、いずれも（Ａ）＜（Ｂ）で、（Ｂ）と（Ｃ）との温度の高低は場合により異なったものとなった。チップ３の発生する熱が熱伝導シート２に伝播され、熱伝導シート２は、熱が上側樹脂筐体１１または下側樹脂筐体２１の方へ移動する定まったルートとして、上側樹脂筐体１１または下側樹脂筐体２１から放熱する。このため、ケースの外枠であり、使用時にはルータの外部に配置される樹脂筐体である、上側樹脂筐体１１および下側樹脂筐体２１の表面の温度は、放熱が効率よく行なわれることにより上昇している。このことから、熱伝導シート２および熱伝導体６を配置することにより、チップ３の発生する熱が効率よく上側樹脂筐体１１および下側樹脂筐体２１の方に移動して放熱していることがわかった。
【００５４】
以上の結果より、カード型モジュール１の上側筐体１０および下側筐体２０であるケースの内側の表面上に、グラファイトにて形成された熱伝導シート２を配置させることにより、カード型モジュール１の内部の熱を効率よく移動、放熱させることができた。その結果、カード型モジュール１の内部の熱を均一化することができた。したがって、カード型モジュール１の内部ないし表面のうち、局所的に高温になる領域が少なくすることができるため、カード型モジュール１の品質を向上させることができると考えられる。
【００５５】
また、さらに熱伝導体６を配置することによりチップ３を、熱伝導体６を介して熱伝導シート２と接続させれば、チップ３の発生する熱がさらに効率よく熱伝導シート２に伝播され移動するため、特に駆動により発熱するチップ３の表面の温度を下げることができることがわかった。このことによっても、カード型モジュール１の品質を向上させることができると考えられる。
【００５６】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、簡単な構成要素によりカード型モジュールの内部に発生する熱を効率よく外部に放熱させ、カード型モジュールの品質を向上させる技術として、特に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態１におけるカード型モジュールの構成を示す断面図である。
【図２】上側樹脂筐体の構成を示す断面図である。
【図３】下側樹脂筐体の構成を示す断面図である。
【図４】コネクタと基板の構成を示す断面図である。
【図５】図１中の丸点線「ＩＶ」で囲んだ部分の拡大図である。
【図６】一般的な熱伝導シート２の全体の構成を示す断面概略図である。
【図７】図１の線分ＶＩ−ＶＩにおける断面模式図である。
【図８】下側筐体の内側の表面上にのみ熱伝導シートが配置されているカード型モジュールの断面図である。
【図９】上側筐体の内側の表面上にのみ熱伝導シートが配置されているカード型モジュールの断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２におけるカード型モジュールの構成を示す断面図である。
【図１１】チップと上側筐体とに挟まれた領域にのみ熱伝導体が配置されているカード型モジュールの断面図である。
【図１２】チップと対向する、基板の下側の領域にのみ熱伝導体が配置されているカード型モジュールの断面図である。
【図１３】本発明の実施例１において使用した、基板の上側もしくは下側のいずれか一方に熱伝導体を備えたカード型モジュールの構成を示す概略図である。
【図１４】本発明の実施例２において使用した、基板の上側もしくは下側の両方に熱伝導体を備えたカード型モジュールの構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  カード型モジュール、２  熱伝導シート、３  チップ、４  基板、５  粘着性シート、６  熱伝導体、７  導電体基材、８  絶縁層、１０  上側筐体、１１  上側樹脂筐体、１２  上側金属筐体、１４  接着用テープ、１５  層、１６  基材、２０  下側筐体、２１  下側樹脂筐体、２２  下側金属筐体、２３  コネクタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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